管式反应器的结构及其应运教程文件
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管式反应器长径此为10000-100000。乙烯在管中流速为8-30m/s， 停留时间为0.5至数分钟。以空气、氧气或有机过氧化物为引发剂 (催化剂)。聚合反应产生的热量可使最高温度达到330'C,经反应器 冷却段冷后再添加引发剂聚合。在反复放热一冷却后，抽出反应产 物在高压分离器中分离出聚合物和未反应的乙烯。聚合物经后处理 即成产品。目前，乙烯单程转化率已从初期的8-15%提高到24-30%。 当采用25.4mm反应管径时，生产能力可以达到10-20kt/a。
管式法生产高压聚乙烯
至今为止，各种管式法工艺的基本流程大体上与上述 工艺相同。然而，由于采用了不同的聚合反应器的进料点， 分子量调节剂、引发剂及其不同的注入部泣，以及由于助 剂注入方法、产品的处理、返回乙烯的量和送出部位的不 同，也就形成了各种不同特点的工艺。
下图对各种管式法高压聚乙烯生产技术进行比较。
管式反应器的结构及其应运
管式反应器
管式反应器是一种呈管状、长径比很 大可连续操作的由多根细管串联或并 联而构成的一种反应器。是一种适用 于气体和液体、液体和液体的反应的 设备，还可用于腐蚀性物料的稀释。
管式反应器的特点
1 由于反应物的分子在反应器内停留时间相等，所以在反应器内任 何一点上的反应物浓度和化学反应速度都不随时间而变化，只随 管长变化。
基础桩的柱头上，安装管子支架部位装有托架。管子用抱 箍与托架固定。
管式法生产高压聚乙烯
管式法生产高压聚乙烯
1933年(英)ICI公司超高压反应研究组在高温高压下制得白色蜡状聚 乙烯，并将其应用作为高频绝缘材料，在1939年建成loot/a中试装置，实 现了高压法工业生产聚乙烯。1942年出现了高压釜式法生产聚乙烯1943美 国 DuPon公司和UCC公开发了管式反应器法。
直管式反应器 D C 盘管式反应器
多管反应器 B A U形管式反应器
直管式反应器
(1)水平管式反应器
(a)
(b)
水平管式反应器
(a)结构类似单程套管换热器； (b)结构由无缝管与U型管连接而成，类似多程套管换热器。
➢ 此类反应器是进行气相或液相均相反应常用的一种管 式反应器，这种结构易于加工制造和检修。
U形管式反应器
U形管式反应器
上图是一种内部设有搅拌和电阻加热装置的U形管式反应器。 U形管式反应器的管内设有挡板或搅拌装置，以强化传热与传 质过程。 ➢ U形管的直径大，物料停留时间增长，可以应用于反应速率 较慢的反应。
管式反应器的结构
管式反应器的结构
它包括直管、弯管、密封环、法兰及紧固件、温度补偿器、 传热夹套及联络管和机架等几部分。
多管反应器
➢ 多管式反应器的传热面积较大，可适用于热效应较 大的均相反应过程。多管式反应器的反应管内还可 充填固体颗粒，以提高液体湍动或促进非均相流体 的良好接触，并可用来贮存热量使反应器温度能够 更好的控制，亦可适用于气-固、液-固非均相催化 反应过程。
➢ 通常按管式反应器管道的连接方式的不同，把管式 反应器分为多管串联管式反应器和多管并联管式反 应器
一种是圆柱形的，另一种是带接管的T形透镜环，如图3.9. 圆柱形透镜环用反应器内管同一材质制成。带接管的T形透 镜环是安装测温、测压元件用的。
图3.9 带接管的T形透镜环
管式反应器的结构
四，管件 反应器的连接必须按规定的紧固力矩进行。所以对
法兰、螺柱和螺母都有一定要求。
五，机架 反应器机架用桥梁钢焊接成整体。地脚螺栓安放在
一，直管
直管的结构如图3.7所示。内管长8米，根据反应段的不同，内 管内径通常也不同，有Φ27mm和Φ34mm，夹套管用焊接形式与内 管固定。夹套管上对称地安装一对不锈钢Ω形补偿器，以消除开 停车时内外管线膨胀系数不同而附加在焊缝上的拉应力。
反应器预热段夹套管内通蒸汽加热进行反应，反应段和冷却 段通热水移去反应热或冷却。所以在夹套管两端开了孔，并装有 连接法兰，以便和相邻夹套管相连通。为安装方便，在整管中间 部位装有支座。
图为管式法高压聚乙烯生产工艺示意。
管式法生产高压聚乙烯
乙烯与低压循环气在前段涡轮压缩机压缩至25-30MPa，再经后 段往复超高压压缩机压缩至反应压力(250-320MPa)，并预热至150200'C后送入管式反应器。在此状态下，乙烯的密度约0.50g/cm3后 段压缩机的生产能已为35t/h，目前已大型化达到70t/h。
2 管式反应器的单位反应器体积具有较大的换热面，特别适用于热效应 较大的反应。
3 由于反应物在管式反应器中反应速度快、流速快，所以它的生产率高。 4 管式反应器适用于大型化和连续化的化工生产。 5 和釜式反应器相比较，其返混较小，在流速较低的情况下，其管内流
体流型接近于理想置换流。
管式反应器ห้องสมุดไป่ตู้分类
直管式反应器
（2）立管式反应器
（a）单程式
（b）夹套式 立管式反应器
（a）为单程式立管式反应器； （b）为夹套式立管式反应器，其特点是将一束立管安装 在一个加热套筒内，以节省地面。
➢ 立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、 液相氧化反应等工艺中。
盘管式反应器
盘管式反应器
➢ 盘管式反应器是将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑， 节省空间，但检修和清刷管道比较麻烦。 ➢ 盘管式反应器由许多水平盘管上下重叠串联而成。每一个 盘管是由许多半径不同的半圆形管子相连接成螺旋形式，螺 旋中央留出φ400 mm的空间，便于安装和检修。
多管反应器
多管并联结构 的管式反应器一般 用于气固相反应，例如气相氯化 氢和乙炔在多管并联装有固相催 化剂的反应器中反应制氯乙烯， 气相氮和氢混合物在多管并联装 有固相铁催化剂的反应器中合成 氨。
多管串联结构 的管式反应器，一 般用于气相反应和气液相反应。 例如烃类裂解反应和乙烯液相氧 化制乙醛反应。
图3.7直管
管式反应器的结构
二，弯管 弯管结构与直管基本相同（见图3.8）。弯头半径R≥5D
（1±4%）。弯管在机架上的安装方法允许其有足够的伸缩 量，故不再另加补偿器。内管总长（包括弯头弧长）也是8 米。
图3.8 弯管
管式反应器的结构
三，密封环 套管式反应器的密封环为透镜环。透镜环有两种形状。
管式法生产高压聚乙烯
至今为止，各种管式法工艺的基本流程大体上与上述 工艺相同。然而，由于采用了不同的聚合反应器的进料点， 分子量调节剂、引发剂及其不同的注入部泣，以及由于助 剂注入方法、产品的处理、返回乙烯的量和送出部位的不 同，也就形成了各种不同特点的工艺。
下图对各种管式法高压聚乙烯生产技术进行比较。
管式反应器的结构及其应运
管式反应器
管式反应器是一种呈管状、长径比很 大可连续操作的由多根细管串联或并 联而构成的一种反应器。是一种适用 于气体和液体、液体和液体的反应的 设备，还可用于腐蚀性物料的稀释。
管式反应器的特点
1 由于反应物的分子在反应器内停留时间相等，所以在反应器内任 何一点上的反应物浓度和化学反应速度都不随时间而变化，只随 管长变化。
基础桩的柱头上，安装管子支架部位装有托架。管子用抱 箍与托架固定。
管式法生产高压聚乙烯
管式法生产高压聚乙烯
1933年(英)ICI公司超高压反应研究组在高温高压下制得白色蜡状聚 乙烯，并将其应用作为高频绝缘材料，在1939年建成loot/a中试装置，实 现了高压法工业生产聚乙烯。1942年出现了高压釜式法生产聚乙烯1943美 国 DuPon公司和UCC公开发了管式反应器法。
直管式反应器 D C 盘管式反应器
多管反应器 B A U形管式反应器
直管式反应器
(1)水平管式反应器
(a)
(b)
水平管式反应器
(a)结构类似单程套管换热器； (b)结构由无缝管与U型管连接而成，类似多程套管换热器。
➢ 此类反应器是进行气相或液相均相反应常用的一种管 式反应器，这种结构易于加工制造和检修。
U形管式反应器
U形管式反应器
上图是一种内部设有搅拌和电阻加热装置的U形管式反应器。 U形管式反应器的管内设有挡板或搅拌装置，以强化传热与传 质过程。 ➢ U形管的直径大，物料停留时间增长，可以应用于反应速率 较慢的反应。
管式反应器的结构
管式反应器的结构
它包括直管、弯管、密封环、法兰及紧固件、温度补偿器、 传热夹套及联络管和机架等几部分。
多管反应器
➢ 多管式反应器的传热面积较大，可适用于热效应较 大的均相反应过程。多管式反应器的反应管内还可 充填固体颗粒，以提高液体湍动或促进非均相流体 的良好接触，并可用来贮存热量使反应器温度能够 更好的控制，亦可适用于气-固、液-固非均相催化 反应过程。
➢ 通常按管式反应器管道的连接方式的不同，把管式 反应器分为多管串联管式反应器和多管并联管式反 应器
一种是圆柱形的，另一种是带接管的T形透镜环，如图3.9. 圆柱形透镜环用反应器内管同一材质制成。带接管的T形透 镜环是安装测温、测压元件用的。
图3.9 带接管的T形透镜环
管式反应器的结构
四，管件 反应器的连接必须按规定的紧固力矩进行。所以对
法兰、螺柱和螺母都有一定要求。
五，机架 反应器机架用桥梁钢焊接成整体。地脚螺栓安放在
一，直管
直管的结构如图3.7所示。内管长8米，根据反应段的不同，内 管内径通常也不同，有Φ27mm和Φ34mm，夹套管用焊接形式与内 管固定。夹套管上对称地安装一对不锈钢Ω形补偿器，以消除开 停车时内外管线膨胀系数不同而附加在焊缝上的拉应力。
反应器预热段夹套管内通蒸汽加热进行反应，反应段和冷却 段通热水移去反应热或冷却。所以在夹套管两端开了孔，并装有 连接法兰，以便和相邻夹套管相连通。为安装方便，在整管中间 部位装有支座。
图为管式法高压聚乙烯生产工艺示意。
管式法生产高压聚乙烯
乙烯与低压循环气在前段涡轮压缩机压缩至25-30MPa，再经后 段往复超高压压缩机压缩至反应压力(250-320MPa)，并预热至150200'C后送入管式反应器。在此状态下，乙烯的密度约0.50g/cm3后 段压缩机的生产能已为35t/h，目前已大型化达到70t/h。
2 管式反应器的单位反应器体积具有较大的换热面，特别适用于热效应 较大的反应。
3 由于反应物在管式反应器中反应速度快、流速快，所以它的生产率高。 4 管式反应器适用于大型化和连续化的化工生产。 5 和釜式反应器相比较，其返混较小，在流速较低的情况下，其管内流
体流型接近于理想置换流。
管式反应器ห้องสมุดไป่ตู้分类
直管式反应器
（2）立管式反应器
（a）单程式
（b）夹套式 立管式反应器
（a）为单程式立管式反应器； （b）为夹套式立管式反应器，其特点是将一束立管安装 在一个加热套筒内，以节省地面。
➢ 立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、 液相氧化反应等工艺中。
盘管式反应器
盘管式反应器
➢ 盘管式反应器是将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑， 节省空间，但检修和清刷管道比较麻烦。 ➢ 盘管式反应器由许多水平盘管上下重叠串联而成。每一个 盘管是由许多半径不同的半圆形管子相连接成螺旋形式，螺 旋中央留出φ400 mm的空间，便于安装和检修。
多管反应器
多管并联结构 的管式反应器一般 用于气固相反应，例如气相氯化 氢和乙炔在多管并联装有固相催 化剂的反应器中反应制氯乙烯， 气相氮和氢混合物在多管并联装 有固相铁催化剂的反应器中合成 氨。
多管串联结构 的管式反应器，一 般用于气相反应和气液相反应。 例如烃类裂解反应和乙烯液相氧 化制乙醛反应。
图3.7直管
管式反应器的结构
二，弯管 弯管结构与直管基本相同（见图3.8）。弯头半径R≥5D
（1±4%）。弯管在机架上的安装方法允许其有足够的伸缩 量，故不再另加补偿器。内管总长（包括弯头弧长）也是8 米。
图3.8 弯管
管式反应器的结构
三，密封环 套管式反应器的密封环为透镜环。透镜环有两种形状。